火箭发动机为什么不用电控电泵来输送燃料?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 22:14:26
不就两种液体混合么,两个泵机,都由电子计算机来控制速度,压力不就行了么,有什么东西那么复杂。
还用50年前的老产品。
搞那么多减速机,阀门,反馈控制。
计算机时代,只要传感器测量,步进电机控制阀门就行了。
精确到毫秒级,够了吧。
电源方面,锂电池也很轻。不就两种液体混合么,两个泵机,都由电子计算机来控制速度,压力不就行了么,有什么东西那么复杂。
还用50年前的老产品。
搞那么多减速机,阀门,反馈控制。
计算机时代,只要传感器测量,步进电机控制阀门就行了。
精确到毫秒级,够了吧。
电源方面,锂电池也很轻。
RD-170主涡轮泵功率190MW,单轴


问题是火箭发动机燃烧室压力达到几百个大气压,同时流量也很大,这需要很大功率很高扬程的燃料泵,电动的还达不到这个功率。不过一些小型的姿控发动机,需要的燃料泵功率不大,也有用电动的。

问题是火箭发动机燃烧室压力达到几百个大气压,同时流量也很大,这需要很大功率很高扬程的燃料泵,电动的还达不到这个功率。不过一些小型的姿控发动机,需要的燃料泵功率不大,也有用电动的。
大型火箭发动机涡轮泵的功率和尼米兹级航母的反应堆一个级别...
膨胀循环
高压补燃循环
燃气发生器循环
你可以查查100MW的电机多大多重,就知道没法用
RD-170主涡轮泵功率190MW,单轴

在这上面加磁铁,外面加电磁铁。
用来微调这个主泵速度
省掉小的调姿泵

chaobill 发表于 2014-11-14 21:26
在这上面加磁铁,外面加电磁铁。
用来微调这个主泵速度
省掉小的调姿泵


你在胡言乱语个啥,航天飞机的SSME发动机,功率接近10万马力的氢泵,尺寸450mm×600mm,重量也就百来公斤。你搞个10万马力电动机,得有个几吨重吧,还有能输出10万马力的电池组,恐怕10吨的锂电池都不够,你看看飞得起来不?
涡轮泵这玩意确实是个纯机械的东西,没你的电动机、锂电池高大上,不过它能以最小的体积和重量,在那有限的几分钟内爆发出巨大的功率,现有技术条件下,你可找不到这样的电动机,也找不到这样的电池
chaobill 发表于 2014-11-14 21:26
在这上面加磁铁,外面加电磁铁。
用来微调这个主泵速度
省掉小的调姿泵


你在胡言乱语个啥,航天飞机的SSME发动机,功率接近10万马力的氢泵,尺寸450mm×600mm,重量也就百来公斤。你搞个10万马力电动机,得有个几吨重吧,还有能输出10万马力的电池组,恐怕10吨的锂电池都不够,你看看飞得起来不?
涡轮泵这玩意确实是个纯机械的东西,没你的电动机、锂电池高大上,不过它能以最小的体积和重量,在那有限的几分钟内爆发出巨大的功率,现有技术条件下,你可找不到这样的电动机,也找不到这样的电池
真要用一句话形容电泵的话,我只能说一句:比挤压循环更挤压循环→_→来自: Android客户端
文科生放出来了!
电机驱动的泵要达到那些热机驱动的泵也不难,超导,不但能达到,还能超越。问题是,超导还不实用
cjdam2003_ 发表于 2014-11-14 21:49
你在胡言乱语个啥,航天飞机的SSME发动机,功率接近10万马力的氢泵,尺寸450mm×600mm,重量也就百来公 ...

10万马力的电动机,重量不是几吨,而是上百吨的。其实都不说电动机和电池组,仅仅是连接二者的电缆就可以把火箭的运力耗空。
猎杀m1a2 发表于 2014-11-14 22:30
电机驱动的泵要达到那些热机驱动的泵也不难,超导,不但能达到,还能超越。问题是,超导还不实用
能量守恒,电能从哪里来呢?
化学能直接转化成机械能,你非要找个二道贩子倒一手
jerry0201 发表于 2014-11-14 23:08
能量守恒,电能从哪里来呢?
燃料里加入盐,喷嘴加个碳质线圈。

带电的燃烧产物喷射,切割磁感线发电。
真的笑,笑出声
猎杀m1a2 发表于 2014-11-14 23:27
燃料里加入盐,喷嘴加个碳质线圈。

带电的燃烧产物喷射,切割磁感线发电。
那个太复杂了,直接在燃料箱里放一个法师了事,燃料都省了。

不用回我了,咱俩不在一个沟通层面上。
我以前曾经发过贴子讲过类似的观点,后来才知道电驱功率达不到。我设想以后如果在电池技术和高漫超导技术有了重大突破后倒是可能实现这个目标。
超导也不行。超导体在强磁场下会失去超导性,所以超导电机的功率也是有限制的。


用燃气进行磁流体发电来产生电能。
超导磁铁用液氦温区的铌合金线圈就可以了。液氦也就几十元一升,一次发射也就几十升。
电机也用液氦温区超导磁铁,做成单极直流电机即可。电极部分用不着超导,也不能超导。
用了超导,电机部分不发热,涡轮会在液氢浸泡下冷脆,所以直接就用涡轮做电极正合适。
发热了正好解决冷脆。效率?电机散发的热量随着燃料最终进入燃烧室;从整个火箭发动机的角度来看,这个电机的发热是系统内部的热量传递,因此不影响火箭发动机效率。
整个系统的重量和传统的机械方式差不多。
优点是整个系统的轴长度只有传统的1/3(只有泵涡轮,没有燃气涡轮),转子动力学条件空前的好。
而电机部分可靠性又非常高。
整机可靠性有望超过燃气发生器循环。
而由于是闭式循环,比冲很高。
以上讨论的都是液氢液氧发动机。
在液氢的包裹下。超导磁铁即使是液氦制冷,隔热问题也非常好解决。

用燃气进行磁流体发电来产生电能。
超导磁铁用液氦温区的铌合金线圈就可以了。液氦也就几十元一升,一次发射也就几十升。
电机也用液氦温区超导磁铁,做成单极直流电机即可。电极部分用不着超导,也不能超导。
用了超导,电机部分不发热,涡轮会在液氢浸泡下冷脆,所以直接就用涡轮做电极正合适。
发热了正好解决冷脆。效率?电机散发的热量随着燃料最终进入燃烧室;从整个火箭发动机的角度来看,这个电机的发热是系统内部的热量传递,因此不影响火箭发动机效率。
整个系统的重量和传统的机械方式差不多。
优点是整个系统的轴长度只有传统的1/3(只有泵涡轮,没有燃气涡轮),转子动力学条件空前的好。
而电机部分可靠性又非常高。
整机可靠性有望超过燃气发生器循环。
而由于是闭式循环,比冲很高。
以上讨论的都是液氢液氧发动机。
在液氢的包裹下。超导磁铁即使是液氦制冷,隔热问题也非常好解决。
xtal 发表于 2014-11-15 10:28
用燃气进行磁流体发电来产生电能。
超导磁铁用液氦温区的铌合金线圈就可以了。液氦也就几十元一升,一次发 ...
用燃气磁流体发电的话,发电机的线圈如何解决,如何把电力输送到超导电机?在这种超高电压或超大电流的环境下,只要这部分一瞬间失去超导,那火箭就完蛋了。
超导电机也有很多问题,因为输出功率的原因不能使用永磁铁,所以就算使用无刷电机的模式,转子里也一定有电磁铁的超导线圈,在涡轮泵每分钟几万的转速下,根本无法保证超导线圈可靠性,超导体可不是发动机里的单晶合金,其实定子里的线圈也有问题。

PS:超导体的温度、电流或外部磁场超过临界值时,就会失去超导状态
yzwancd 发表于 2014-11-15 07:41
我以前曾经发过贴子讲过类似的观点,后来才知道电驱功率达不到。我设想以后如果在电池技术和高漫超导技术有 ...
什么电池有如此高的能量密度,那就直接拿来做固体推进剂都可以了。
xtal 发表于 2014-11-15 10:28
用燃气进行磁流体发电来产生电能。
超导磁铁用液氦温区的铌合金线圈就可以了。液氦也就几十元一升,一次发 ...
很搞笑,自说自话,明明不可能的事情,非得假设是可行的,然后大谈多少好处,多少有点,空中楼阁就这么建起来了
这就好像说把飞机引擎里的涡轮都卸了,直接用电机驱动风扇一样,半世纪内怕是不靠谱

发电机+变压稳流器+电动机+涡轮,这个组合实在是。。。。。。先不说别的,发电机转子定子就够重了。。。
这个理想和现实差的实在是过分遥远,有航母为什么不用桨划之感,这样能省油啊{:soso_e120:}。驱动所用功率的电机和供电设备的质量和现实中能容忍的差着几个数量级,根本无须考虑。


不过电动泵火箭发动机倒是也有可能用用,但也只能是星、船上的姿态等小发动机,这些发动机流量小,控制需要精准,对推重比要求比主发低,倒挺适合电动泵。不过,挤压式现在干的似乎也不错。
等金属氢实用化了就可以了吧
playfish 发表于 2014-11-15 17:06
等金属氢实用化了就可以了吧
那不如咱提个建议,把氢和氧做成氢氧合金,加添加剂,以降低燃烧速度——这就是极好的固体燃料!

失落的天堂 发表于 2014-11-15 11:30
用燃气磁流体发电的话,发电机的线圈如何解决,如何把电力输送到超导电机?在这种超高电压或超大电流的环 ...


不好意思,电动机是单极直流电机。转子上没线圈。定子上才有线圈。定子上是稳定的直流磁场,因此超导线圈工作非常稳定。
有充分液氢冷却的前提下。电流密度可以轻易提高,而且电缆才几十厘米长,所以电缆并不会很重。
发电是用喷管的燃气来做磁流体发电,没有转子只有定子。定子上同样是稳定的直流磁场。
你牢记一点就可以了。这个系统中电机的效率低一些根本无所谓,因为电机效率降低不影响整个系统的效率。而且有那么多液氢在旁边,散热也不是问题。
失落的天堂 发表于 2014-11-15 11:30
用燃气磁流体发电的话,发电机的线圈如何解决,如何把电力输送到超导电机?在这种超高电压或超大电流的环 ...


不好意思,电动机是单极直流电机。转子上没线圈。定子上才有线圈。定子上是稳定的直流磁场,因此超导线圈工作非常稳定。
有充分液氢冷却的前提下。电流密度可以轻易提高,而且电缆才几十厘米长,所以电缆并不会很重。
发电是用喷管的燃气来做磁流体发电,没有转子只有定子。定子上同样是稳定的直流磁场。
你牢记一点就可以了。这个系统中电机的效率低一些根本无所谓,因为电机效率降低不影响整个系统的效率。而且有那么多液氢在旁边,散热也不是问题。
就是不走 发表于 2014-11-15 16:01
很搞笑,自说自话,明明不可能的事情,非得假设是可行的,然后大谈多少好处,多少有点,空中楼阁就这么建 ...
你如果没学过电机拖动这门课程的话,最好谦虚点。
2014-11-15 23:49 上传


前几年诺斯罗普和美国超导(AMSC)刚好给美国海军做过一套单级高温超导电机系统,输出功率36.5MW(电机本体75吨重,电压6600V),整套系统重量有几百吨,这样的系统在可预见的未来想缩小到几百千克简直是天方夜谭。
失落的天堂 发表于 2014-11-16 00:05
原理是没有问题的,关键是如何解决工程上的问题,体积一小什么问题就都来了。
单极电机是有刷电机的一种 ...

单极电机的电刷基本不会打火。因为不换向。火箭发动机工作时间通常10分钟都不到。你这电机只需要保证一个小时工作就可以了,因此电刷寿命不是问题。
转子不通过电流对这个泵电机是坏事。对这个电机来说,必须用常导转子通过大电流来发热。否则完蛋。
嗯,涡轮机发电,然后电动机做功。
楼主果然有创意。


很简单电机难道不需要电(记住是强电)吗-------楼上的似乎没扯到点子上--------
另电机 功率单位是KW

很简单电机难道不需要电(记住是强电)吗-------楼上的似乎没扯到点子上--------
另电机 功率单位是KW
非常反感那些只知道找各种为什么不可能的人
就算不现实,也值得去想不现实的原因是否可以客服,有什么客服方式,值不值得客服
用别人的现有技术来衡量东西的可行性,我认为是最没有脑子的表现
麻烦楼主自己做一个出来试试,用事实来证明楼主不是脑洞比较大
也不要做很大,楼主就做一个能把一瓶水送到100的天上的电动火箭就好
当自己想的和实际不一样的时候,首先应该假设自己是错的
非常反感那些只知道找各种为什么不可能的人
就算不现实,也值得去想不现实的原因是否可以客服,有什么客服 ...
你反感的结果是你啥也没做出来吧
iewgnem 发表于 2014-11-16 09:05
非常反感那些只知道找各种为什么不可能的人
就算不现实,也值得去想不现实的原因是否可以客服,有什么客服 ...
你这个有脑子的连“不现实”这词的意义都没明白。
bjkk 发表于 2014-11-16 13:30
你这个有脑子的连“不现实”这词的意义都没明白。
具体方案不现实又怎么了?就不去想了?
是不是别人已经证实过现实的东西才值得去想?